JPS59152296A - 分子線エピタキシヤル成長における分子線強度制御方法 - Google Patents

分子線エピタキシヤル成長における分子線強度制御方法

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Publication number
JPS59152296A
JPS59152296A JP58023808A JP2380883A JPS59152296A JP S59152296 A JPS59152296 A JP S59152296A JP 58023808 A JP58023808 A JP 58023808A JP 2380883 A JP2380883 A JP 2380883A JP S59152296 A JPS59152296 A JP S59152296A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crucible
growth
cell
molecular beam
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP58023808A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Iguchi
井口 信一
Yuichi Matsui
松居 祐一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP58023808A priority Critical patent/JPS59152296A/ja
Publication of JPS59152296A publication Critical patent/JPS59152296A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B23/00Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials
    • C30B23/002Controlling or regulating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 1〔技術分野〕 本発明は、分子線エピタキシャル(以下MBEと略す)
成長における分子線強度制御方法に関する。
〔従来技術と問題点〕
従来の分子線強度制御方法は、成長層構成材料の入った
るつぼ温度を調整することにより、成長層構成材料の蒸
発量を加減し、その結果、分子線強度の調整を行うとい
う方法を採っている。
ところで、一般に成長構成材料の入ったるつぼの熱容量
は大きく、このためるつぼ温度を調整した後の成長層構
成材料の蒸発量が、調整後の温度に対応した蒸発量に安
定するまで、たとえば3°C変化させた場合、通常約2
〜3分の過渡時間を要する。この結果、成長途中に分子
線強度を調整して、組成の異なる層を連続して成長させ
ヘテロ構造を形成する場合、そのヘテロ界面に組成が連
続的に変化する層が、少なくとも約1OOX(敷10原
るつぼ温度調整後、分子線強度が安定するまで、′;”
基板とるつぼとの間をシャッターでさえぎり、へ′11
テロ界面において、組成が連続的に変化する層が゛、成
長するのを防止しようとすると、シャッターでニー、1
1 さえぎっている間に、それまでに成長した層の表面が熱
劣化を受けてしまい、その後の成長層とのヘテロ界面に
欠陥を形成してしまい、電気的・光学的特性が劣化する
。このように、従来の分子線強度制御方法は、ヘテロ界
面の急4性を損ったり、欠陥の多いヘテロ接合を形成し
てしまい、その結果、良好な電気的・光学的特性が得ら
れないという欠点を有する。
〔発明の構成と実施例〕
本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、分子線強度
が安定するまでの過渡時間を低減するための分子線制御
方法を提供するもので、第1図に実施例を示して、これ
に基づいて発明の詳細な説明する。
第1図(イ)は(ロ)の点線円の部分の拡大図である。
るつぼ6内に成長層構成材料7を内蔵した、従来構造の
セル5を支持する中空ロッド3に対して7板状マクネ 
ト2を2枚並列番取り付け さらガイド4を設け、セル
5が外壁11に対して傾かいようにした。中空ロッド3
内を通してフランさ ジ10に溶着取り付けされたるつぼ加熱用ヒーターrf
−8ならびにるつぼ温度制御熱電対用端子9へそれぞれ
専用リード線(図示省略)を結線した。
このような構造を備えたセル5に対して、外壁11の外
側に挿入された円筒状のマグネット1を、外部から操作
し、マグネット2と連動させることによって、るつぼ6
を外壁11に沿って自由に動か1、゛すト11とができ
る。この結果、MBE成長装置12内において、成長層
を形成しようとする下地の基板13≠、るつぼ6との距
離を変化させることができる。なお、(イ)の」二方の
矢印は分子線方向を示している。
ところで、基板13の位置での分子線強度Fは一般に次
の関係式で示される。
たくし F;フラックス強度(個/crj see )
r:るつぼ半径(α) L:基板とるつぼとの距離(α) P:成長層構成材料の蒸気圧(’rorr)T:るつぼ
温度(K) M:成長層構成材料の/グラム原子質量上式より、下地
の基板13とるつぼ6との距離りを変化させることによ
り、分子線強度Fを変化させられることが分かる。しか
も第1図の方法を用いることにより、Lを変化させるた
めに要する過渡時間は2〜3秒であり、この間に形成さ
れる組ずに外部からの力によって、基板とるつぼの間の
距離を変化させ得る機構であれば、本発明の分子線強度
制御方法に同様に適用できる。
〔効果〕
本発明の効果は、基板とる。つぼとの距離を成長途中に
おいて極めて短時間の内に変化させることができるため
に、ヘテロ界面を接合した際に、界Q−rの組成変化を
著しく急岐にすることができ、゛そ:の結果、ヘテロ界
面での電気的・光学的特性を1【、1 尚′上させることができることである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明図で、(ロ)はMBE成長
装置の簡略図、(0は(ロ)の点線内部分の拡大説明図
である。 1・・・外部操作用マグネット、2・・・セル取り付は
マグネット、3・・・セル支持中空ロッド、4・・・ガ
イド、5・・・セル、6・・・るつぼ、7・・・成長層
構成材料、8・・・るつぼ加熱ヒーター用端子、9・・
・るつぼ温度制御熱電対用端子、10・・・フランジ、
11・・・MBE成長装置外壁、12・・・MBE成長
装置、13・・・基板。 アl目 (イ) 451−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 分子線エピタキシャル成長装置内において、成長
    層を形成しようとする下地の基板と、成長層構成材料の
    入ったるつぼとの距離を、るつぼを、その距離方向に前
    後させることによって変化させ、これにより成長途中に
    おける分子線強度を高速に変化させることを特徴とする
    分子線エピタキシャル成長における分子;ij  fi
    !強度制御方法。
JP58023808A 1983-02-17 1983-02-17 分子線エピタキシヤル成長における分子線強度制御方法 Pending JPS59152296A (ja)

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Cited By (3)

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